亚洲AV色无码乱码在线观看|?愛妃?av中文字幕无码|最新国产91精品第二页|精品免费国产a级奶水

其變換順序可簡單地表示為:工頻交流(經(jīng)整流濾波)→直流(經(jīng)逆變)→中頻交流(降壓、整流、濾波)→直流。如果用符號表示,即為:

AC→DC→AC→DC

一般都采用上述這種體制。這是因?yàn)槿绻�直接用逆變降壓后的交流電進(jìn)行焊接,由于其頻率高,則感抗大,在焊接回路中有功功率就會大大降低。因此,還需再次進(jìn)行整流。

E=4.44fBSW

而繞組的端電壓U近似地等于E,即:

U≈E=4.44fBSW

當(dāng)U、B確定后,若提高f,則S減小,W減少,因此,變壓器的重量和體積就可以大大減小。這樣,就能使整機(jī)的重量和體積顯著減小。不僅如此,還因?yàn)轭l率的提高及其他因素而帶來了許多優(yōu)點(diǎn),與傳統(tǒng)弧焊電源比較,其主要特點(diǎn)如下:

1、體積小、重量輕,節(jié)省材料,攜帶、移動方便。

2、高效節(jié)能,效率可達(dá)到80%~90%,比傳統(tǒng)焊機(jī)節(jié)電1/3以上。

3、動特性好,引弧容易,電弧穩(wěn)定,焊縫成形美觀,飛濺小。

4、適合于與機(jī)器人結(jié)合,組成自動焊接生產(chǎn)系統(tǒng)。

5、可一機(jī)多用,完成多種焊接和切割過程。

由于逆變電源具有上述一系列的優(yōu)點(diǎn),因此,自20世紀(jì)70年代后期問世以來發(fā)展極快,在美、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國家,應(yīng)用范圍已相當(dāng)廣了。

逆變電源所用的開關(guān)元件有SCR(晶閘管)、GTR(晶體管)、MOSFET(場效應(yīng)管)及IGBT(兼有GTR和MOSFET優(yōu)點(diǎn)的一種電子元件)。IGBT有取代其他幾種開關(guān)元件之勢,IGBT逆變焊機(jī)是當(dāng)今世界焊機(jī)技術(shù)的重大進(jìn)步,發(fā)展的新潮流。

焊接機(jī)頭是將焊接能源設(shè)備輸出的能量轉(zhuǎn)換成焊接熱,并不斷送進(jìn)焊接材料,同時機(jī)頭自身向前移動,實(shí)現(xiàn)焊接。手工電弧焊用的電焊鉗,隨電焊條的熔化,須不斷手動向下送進(jìn)電焊條,并向前移動形成焊縫。自動焊機(jī)有自動送進(jìn)焊絲機(jī)構(gòu),并有機(jī)頭行走機(jī)構(gòu)使機(jī)頭向前移動。常用的有小車式和懸掛式機(jī)頭兩種。電阻點(diǎn)焊和凸焊的焊接機(jī)頭是電極及其加壓機(jī)構(gòu),用以對工件施加壓力和通電�？p焊另有傳動機(jī)構(gòu),以帶動工件移動。對焊時需要有靜、動夾具和夾具夾緊機(jī)構(gòu),以及移動夾具和頂鍛機(jī)構(gòu) 。

1、諧波產(chǎn)生原因

自第一臺300A晶閘管弧焊逆變電源以來,弧焊逆變電源有了很大發(fā)展,經(jīng)歷了晶閘管逆變,大功率晶體管逆變,場效應(yīng)逆變以及IGBT逆變,其容量和性能大大提高,弧焊逆變電源已成為工業(yè)發(fā)達(dá)國家焊接設(shè)備的主流產(chǎn)品[1]。弧焊逆變電源作為一種典型的電力電子裝置,雖然具有體積小、質(zhì)量輕、控制性能好等優(yōu)點(diǎn),但其電路中存在整流和逆變等環(huán)節(jié),導(dǎo)致電流波形畸變,產(chǎn)生大量的高次諧波。高次電壓和電流諧波之間存在嚴(yán)重相移,導(dǎo)致焊機(jī)的功率因數(shù)很低。諧波產(chǎn)生的原因主要有以下兩方面因素:

(1)逆變電源內(nèi)部干擾源逆變電源是一個強(qiáng)電和弱電組合的系統(tǒng)。在焊接過程中,焊接電流可達(dá)到幾百甚至上千安培。因電流會產(chǎn)生較大的電磁場,特別在逆變主電路采用高逆變頻率的焊接電源系統(tǒng)中,整流管整流,高頻變壓器漏磁,控制系統(tǒng)振蕩,高頻引弧,功率管開關(guān)等均會產(chǎn)生較強(qiáng)的諧波干擾。

其次,鎢極氬弧焊機(jī)如果采用高頻引弧時,由于焊機(jī)利用頻率達(dá)幾十萬赫茲,電壓高達(dá)數(shù)千伏的高頻高壓擊穿空氣間隙形成電弧,因此高頻引弧也是一個很強(qiáng)的諧波干擾源。對于計(jì)算機(jī)控制的智能化弧焊逆變電源來說,由于采用的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行速度越來越高,因此控制板本身也成了一個諧波干擾源,對控制板的布線也提出了較高的要求。

(2)逆變電源外部干擾源電網(wǎng)上的污染對電源系統(tǒng)來說是較為嚴(yán)重的干擾,由于加到電網(wǎng)上的負(fù)載千變?nèi)f化,這些負(fù)載或多或少對電網(wǎng)產(chǎn)生諧波干擾,如大功率設(shè)備的使用使電網(wǎng)電壓波形產(chǎn)生畸變,偶然因素造成瞬時停電,高頻設(shè)備的開啟造成電網(wǎng)電壓波形具有高頻脈沖、尖峰脈沖成分。

另外在焊接車間內(nèi),由于不同焊接電源在使用時接地線可能相互連接,因此如不采取相應(yīng)的措施,高頻成分的諧波信號很容易竄入控制系統(tǒng),使電源不能正常工作,甚至損壞。

2、諧波的特點(diǎn)及危害

弧焊逆變電源以其高效率電能轉(zhuǎn)換著稱,隨著功率控制器件向?qū)嵱没�和大容量化方向發(fā)展,弧焊逆變電源也將跨入高頻化、大容量的時代�；『改孀冸娫磳﹄娋W(wǎng)來說,本質(zhì)上是一個大的整流電源,由于電力電子器件在換流過程中產(chǎn)生前后沿很陡的脈沖,從而引發(fā)了嚴(yán)重的諧波干擾。逆變電源的輸入電流是一種尖角波,使電網(wǎng)中含有大量高次諧波。高次電壓和電流諧波之間存在嚴(yán)重相移,導(dǎo)致焊機(jī)的功率因數(shù)很低。低頻畸變問題是當(dāng)前電力電子設(shè)備的一個共性問題,在通信行業(yè)、家電行業(yè)都已引起相當(dāng)?shù)闹匾�。另�?逆變焊機(jī)多采用硬開關(guān)方式,在功率元件的開關(guān)過程中不可避免地對空間產(chǎn)生諧波干擾。這些干擾經(jīng)近場和遠(yuǎn)場耦合形成傳導(dǎo)干擾,嚴(yán)重污染周圍電磁環(huán)境和電源環(huán)境,這不僅會使逆變電路自身的可靠性降低,而且會使電網(wǎng)及臨近設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。

弧焊逆變電源常用的諧波抑制措施

1、無源濾波器(PassiveFilter,簡稱PF)

傳統(tǒng)的諧波抑制和無功功率補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ请娏�無源濾波技術(shù),又稱間接濾除法,即使用電力電容器等無源器件構(gòu)成無源濾波器,與需要補(bǔ)償?shù)姆蔷�性負(fù)載并聯(lián),為諧波提供一個低阻通路,同時提供負(fù)載所需的無功功率。具體而言是將畸變的50Hz正弦波分解成基波及相關(guān)的各次主諧波成分,然后采用串聯(lián)的諧振原理,將由L,C(或者還有R)組成的各次濾波支路調(diào)諧(或偏調(diào)諧)到各主要諧波頻率形成低阻通道而將其濾除。它是在已產(chǎn)生諧波的情況下,被動地防御,減輕諧波對電氣設(shè)備的危害。

無源濾波方案成本低,技術(shù)成熟,但是也存在以下不足:(1)濾波效果受系統(tǒng)阻抗的影響;(2)由于其諧振頻率固定,對于頻率偏移的情況效果不好;(3)與系統(tǒng)阻抗可能發(fā)生串聯(lián)或并聯(lián)諧振,造成過負(fù)荷。在中小功率場合,正逐步被有源濾波器所替代。

2、有源濾波器(ActiveFilter,簡稱AF)早在20世紀(jì)70年代初,就有學(xué)者提出有源功率濾波器的基本原理,但由于當(dāng)時缺乏大功率開關(guān)元件和相應(yīng)的控制技術(shù),只能用線性放大器等方法產(chǎn)生補(bǔ)償電流,存在著效率低、成本高、難以大容量化等致命弱點(diǎn)而未能實(shí)用化。隨著電力半導(dǎo)體開關(guān)元件性能的提高,以及相應(yīng)的PWM技術(shù)的發(fā)展,使得研制大容量低損耗的諧波電流發(fā)生器成為可能,從而使有源濾波技術(shù)走向?qū)嵱没?當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)諧波發(fā)生源時,用某種方法產(chǎn)生一個和諧波電流大小相等、相位相反的補(bǔ)償電流,且和成為諧波發(fā)生源的電路并聯(lián)連接來抵消諧波發(fā)生源的諧波,使直流側(cè)的電流僅為基波分量,不含有諧波成分。當(dāng)諧波發(fā)生源產(chǎn)生的諧波不能被預(yù)計(jì)出是何種高次諧波電流,且隨時發(fā)生變化時,則必須從負(fù)載電流il中檢測出諧波電流ih信號,經(jīng)檢測后的諧波電流ih信號,經(jīng)過調(diào)制器進(jìn)行調(diào)制,并按制定的方法轉(zhuǎn)換為開關(guān)方式控制電流逆變器工作方式,使電流逆變器產(chǎn)生補(bǔ)償電流并注入到電路中,以便抵消諧波電流逆變主電路一般采用DC/AC全橋式逆變器電路,其中的開關(guān)元件可用GTO、GTR、SIT或IGBT等大功率可控型電力半導(dǎo)體元件,借助開關(guān)元件的通斷,控制輸出電流波形,產(chǎn)生所需的補(bǔ)償電流。

電力有源濾波器作為抑制電網(wǎng)諧波和補(bǔ)償無功功率,改善電網(wǎng)供電質(zhì)量最有希望的一種電力裝置,與無源電力濾波器相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)實(shí)現(xiàn)了動態(tài)補(bǔ)償,可對頻率和大小都變化的諧波以及變化的無功功率進(jìn)行補(bǔ)償,對補(bǔ)償對象的變化有極快的響應(yīng);(2)可同時對諧波和無功功率進(jìn)行補(bǔ)償,且補(bǔ)償無功功率的大小可做到連續(xù)調(diào)節(jié);(3)補(bǔ)償無功功率時不需儲能元件,補(bǔ)償諧波時所需儲能元件容量也不大;(4)即使補(bǔ)償對象電流過大,電力有源濾波器也不會發(fā)生過載,并能正常發(fā)揮補(bǔ)償作用;(5)受電網(wǎng)阻抗的影響不大,不容易和電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧振;(6)能跟蹤電網(wǎng)頻率的變化,故補(bǔ)償性能不受頻率變化的影響;(7)既可對一個諧波和無功功率單獨(dú)補(bǔ)償,也可對多個諧波和無功功率集中補(bǔ)償。

軟開關(guān)技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)向著高頻率、高功率密度方向發(fā)展,硬開關(guān)工作方式的開關(guān)損耗及諧波干擾問題日益突出。從提高變換效率、器件利用率,增強(qiáng)電磁兼容性以及裝置可靠性著眼,軟開關(guān)技術(shù)對任何開關(guān)功率變換器都是有益的。在某些特殊情況(如有功率密度要求或散熱條件限制場合)下尤為必要。在無源與有源兩大類軟開關(guān)技術(shù)中,不使用額外開關(guān)元件、檢測手段和控制策略的無源方式有著附加成本低,可靠性、變換效率及性能價格比高等諸多優(yōu)勢,在工業(yè)界單端變換器制造領(lǐng)域基本確立了主流地位。對拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而言,串電感和并電容的方法是唯一的無源軟開關(guān)手段,由此演變而來的所謂無源軟開關(guān)技術(shù),實(shí)際上就是無損耗吸收技術(shù)。就橋式逆變電路而言,從早期的耗能式吸收到后來提出的部分饋能式、無損耗方案,都存在負(fù)載依賴性強(qiáng),工作頻率范圍窄,附加應(yīng)力高,網(wǎng)絡(luò)過于復(fù)雜等問題,實(shí)用性較差。同時在開關(guān)功率器件模塊化潮流下,可供放置吸收元件的空間越來越小,適于逆變模塊的無損耗吸收技術(shù)也很少見諸文獻(xiàn)�？偟膩砜�,適用于逆變模塊化的無源吸收技術(shù)因其特殊結(jié)構(gòu)和難度而仍處在進(jìn)一步研究和發(fā)展中 。